南京不銹鋼材質(zhì)檢測成分牌號鑒定中心

時間：2019-04-29作者：廣分檢測技術(shù)（蘇州）有限公司瀏覽：28

一、前言 

雙相不銹鋼S31803是一種鐵素體-奧氏體不銹鋼，它綜合了鐵素體和奧氏體的性能：鐵素體相使鋼材具有較高的強(qiáng)度和耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能，奧氏體相使鋼材具有良好的韌性和耐腐蝕性能。因此，S31803具有很好的抗氯離子應(yīng)力腐蝕開裂，比鐵素體不銹鋼有較好的抗氯離子點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕能力，很好的抗普通腐蝕的能力。 

基于以上優(yōu)點(diǎn)，雙相不銹鋼被廣泛應(yīng)用于石油、海洋、化工等行業(yè)。近年來我國多地都在建設(shè)核電站，S31803因?yàn)樗^強(qiáng)的抗氯離子腐蝕的特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于核電站的部分設(shè)備中。 

紅沿河核電站鼓形濾網(wǎng)的海水處理設(shè)備――過濾器，其主體材質(zhì)就采用了雙相不銹鋼――S31803。雖然雙相不銹鋼開始于20世紀(jì)30年代的法國，在我國也是上世紀(jì)的80年代就開始研制并使用，但在我們公司還是**次接觸這種材料，所以非常有必要確定合適的焊接工藝來完成設(shè)備的焊接。 

二、S31803焊接性分析 

由于S31803是奧氏體――鐵素體的雙相不銹鋼，金相組織中鐵素體與奧氏體各占約50%，一般較少相的含量較少也需要達(dá)到30%的不銹鋼，它兼有奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼的特點(diǎn)。 

對于這種雙相不銹鋼的焊接，應(yīng)選擇**低碳、鉻含量高并且含有氮的焊材，因?yàn)樘岣吆缚p金屬中的含氮量可以增加焊縫金屬中的γ相含量，而減少Cr2N 的析出，從而改善接頭的沖擊韌性。并且施焊時，為防止近縫區(qū)晶粒粗化，應(yīng)盡量使用低的線能量焊接。 

本文通過兩種方法的焊接工藝試驗(yàn)進(jìn)行比較：一種是手工電弧焊，另一種是鎢極氬弧焊+手工電弧焊的組合焊。 

三、焊接試板試驗(yàn) 

母材采用山西太鋼的雙相不銹鋼S31803（化學(xué)成分及機(jī)械性能見表1），焊材采用四川大西洋焊條和氬弧焊絲（焊材成分及規(guī)格見表2），焊接設(shè)備采用核電**焊機(jī)――尤耐克ZX7-400S。分別采用以下兩種焊接工藝（見表3）進(jìn)行試板焊接。 

表1 母材化學(xué)成分及機(jī)械性能 jsgfjc8788199

表2 焊材化學(xué)成分及機(jī)械性能 

表3 

根據(jù)RCCM -2003標(biāo)準(zhǔn)要求，對焊接試板進(jìn)行X射線探傷檢測、力學(xué)性能試驗(yàn)、宏觀、微觀、化學(xué)成分測量。經(jīng)過X射線探傷，兩塊試板均未發(fā)現(xiàn)任何缺陷，Ⅰ級合格，其化學(xué)成分及力學(xué)性能測試結(jié)果見表4。 

表4 測試結(jié)果 

圖1、圖2分別是試板一和試板二放大200倍的微觀組織。

圖1 （試板一）、200×倍微觀組織檢驗(yàn)照片：鐵素體基體+羽狀奧氏體 

圖2 （試板二）、200×倍微觀組織檢驗(yàn)照片：鐵素體基體+羽狀奧氏體 

四、結(jié)論 

綜合上述的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可得以下結(jié)論：比較兩種焊接方法所得的焊接接頭化學(xué)成分和母材的化學(xué)成份，發(fā)現(xiàn)易產(chǎn)生偏析、不利于接頭機(jī)械性能的C、N、S、P等主要元素的含量基本一致。從兩種接頭的200X倍微觀組織照片可以看出，兩種焊接接頭都形成了奧氏體包圍鐵素體的雙相組織，阻礙了單相鐵素體的形成，使接頭獲得與母材一致的組織。通過力學(xué)試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)可看出，此雙相組織保證了接頭的力學(xué)性能，符合雙相不銹鋼焊接性能的要求。通過雙相不銹鋼--S31803的焊接工藝試驗(yàn)，確定鎢極氬弧焊+手工電弧焊及單純手工電弧焊的兩種焊接方法，均可達(dá)到RCCM-2003標(biāo)準(zhǔn)要求，可以應(yīng)用于過濾器的實(shí)際生產(chǎn)，同時為以后近似材質(zhì)產(chǎn)品的焊接提供了寶貴的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。




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